Стабилна рамнотежа на внатрешната средина на телото. Концептот на хомеостаза

Призна
Серуски образовен и методолошки центар
за континуирана медицинска и фармацевтска едукација
Министерство за здравство на Руската Федерација
како учебник за студенти по медицина

Основната цел што се провлекува низ сите поглавја од учебникот што го читате, колега, е да се формира идејата за болеста како нарушување на хомеостазата.

Способноста на телото, и покрај прилично честите патогени ефекти на негативните штетни фактори врз телото, да одржува стабилна здравствена состојба е позната уште од античко време. Дури и Хипократ знаел дека болестите можат да се излечат со природните сили на природата „vis medicas nature“. Сега овој феномен на природата на живите организми се нарекува Хомеостаза. Така, терминот хомеостаза во својата општа форма значи отпорност на телото на штетните влијанија од околината.

Реакциите кои обезбедуваат хомеостаза се насочени кон одржување на стабилна (константна) нерамнотежна состојба на внатрешната средина, т.е. познати нивоа на состојба со координирање на сложени процеси за елиминирање или ограничување на дејството на штетните фактори, за развивање или одржување на оптимални форми на интеракција помеѓу телото и околината.

29.1. Реактивност

Промените во реактивноста се насочени кон спротивставување на штетното влијание на животната средина и главно се заштитни (адаптивни), т.е. адаптивна природа. Хомеостазата се одржува на ново ниво на изразување на механизмите на отпор.

Така, поимот реактивност во својата општа форма го означува механизмот на отпорност (отпорност) на организмот на штетните влијанија од околината, т.е. механизам за одржување на хомеостазата.

Општата форма на реактивност е биолошката (видови) реактивност. Таа, пак, е поделена на групна и индивидуална реактивност.

Биолошка реактивност - промени во животната активност од заштитно-адаптивна природа кои настануваат под влијание на нормални (соодветни) еколошки иритации за секој вид животно. Тој е генетски фиксиран и има за цел да ги зачува и видовите (луѓе, птици, риби) како целина и секој поединец поединечно. Чарлс Дарвин: „Еволутивниот механизам на варијабилност е наменски (телеолошки) за да го зголеми преживувањето“.

Примери: комплексна рефлексна активност на пчели, сезонски миграции на птици, риби, сезонски промени во животната активност на животните (хибернација на гофери, мечки итн.).

Карактеризирајќи ги основите на доктрината за хомеостаза, истакнатиот руски патофизиолог И.

Променета реактивност се јавува кога телото е изложено на патогени фактори на животната средина. Генерално се карактеризира со:

намалени адаптивни реакции;
но во исто време, за време на болеста, се јавува интензивирање на голем број реакции за да се заштити телото од овој штетен фактор и од последиците од штетата предизвикана од него (треска, потење, зголемен крвен притисок, производство на антитела, воспаление, итн.).

Како, од гледна точка на доктрината за хомеостаза, телото треба да се однесува во случаи на изложеност на фактори на животната средина кои ја надминуваат „нормата“, односно штетни? Враќањето на нормалните својства на внатрешната средина е резултат на зголемување на функционалната активност, било краткорочно (тахикардија, тахипнеа, потење) или долгорочно, на пример, заменик зголемување на активноста на потните жлезди при бубрежна инсуфициенција ; (треска, производство на Т-лимфоцити убијци); во исто време, патогениот почеток може да ја наруши координацијата на механизмите за одржување на постојаноста на внатрешната средина, што ќе биде придружено со намалување на адаптивните реакции на телото.

Да ги сумираме нашите мисли: хомеостазата е поширок концепт од реактивноста. Различни видови на реактивност се механизам на хомеостаза. Ова води до фундаментален заклучок: хомеостазата не значи само одржување на постојаност или оптимална реставрација и адаптација на условите на животната средина. Самата болест, во својата биолошка суштина, исто така претставува проблем на хомеостаза, нарушување на нејзините механизми и патишта за закрепнување. Болеста е нарушена хомеостаза.

Значи, препорачливо е да се проучи и да се знае делот „реактивност“ од позиција на хомеостаза. Ќе прочитате за реактивноста во учебникот на А.Д.Адо и коавторите, а јас ќе ви кажам понатаму за хомеостазата. Во исто време, мора јасно да разберете дека различните видови на реактивност можат да ја одржат хомеостазата до одредени граници и се предмет на традиционалната медицина што се проучува. Во променети услови на животната средина, физиолошките механизми на хомеостазата не успеваат, се појавуваат болести на животната средина (рак, алергии, наследни патологии), закана што може да се спречи само од гледна точка на еколошката медицина. Нејзината цел е да се идентификува штетен фактор на животната средина, да се развијат мерки за превенција и третман на неговите негативни ефекти на ниво на население.

29.2. Хомеостазата, нејзиниот механизам и значење. Историски основи на доктрината за хомеостаза

Пред речиси 100 години, извонредниот француски научник Клод Бернар прв го постави прашањето за значењето на хомеостазата (иако самиот термин подоцна беше воведен од американскиот научник В. Канон). Како непомирлив противник на витализмот (духовниот импулс во потеклото на животот), Ц. Бернард се придржувал до материјалистичките погледи. Според него, сите манифестации на животот се предизвикани од конфликт помеѓу претходните сили на телото (уставот) и влијанието на надворешната средина.

Можеби тука лежи и вечноста на проблемот на „татковците и синовите“, конфликтот меѓу ставовите, традициите од пред 25-35 години (младоста на татковците) и новите ставови диктирани од сегашниот живот, кои лесно се апсорбираат од младост и критички перцепиран од татковците?

Враќање на концептот на C. Bernard. Самиот конфликт меѓу уставот и животната средина се открива во форма на два вида појави: синтеза и распаѓање. Врз основа на овие два спротивставени процеси се создава адаптација на организмите на условите на животната средина или адаптација, што е хармоничен однос помеѓу организмот и околината.

29.2.1. Форми на живот според C. Bernard

К. Бернард верувал дека влијанието на надворешното опкружување довело до формирање на 3 форми на живот:

Латентно - животот не се појавува однадвор, целосно потиснување на метаболизмот (цисти кај црви, спори во растенијата, сув квасец);
Осцилирачки - во зависност од околината. Ова е типично за безрбетниците и ладнокрвните 'рбетници (жаби, змии), некои видови топлокрвни животни кои влегуваат во состојба на хибернација (хибернација). Во тоа време, тие се малку чувствителни на кислородно гладување, повреди и инфекции. Во моментов, вештачкото ладење се користи и кај луѓето при сложени операции на срцето. Предуслов за поволен излез од хибернација е прелиминарната акумулација на хранливи материи во телото;
Постојан или слободен живот - оваа форма на живот е карактеристична за животните со висока организација, чиј живот не запира дури и со нагли промени во условите на животната средина. Затоа, овие форми на живот се еволутивно попрогресивни и станаа доминантни на Земјата.

29.2.1.1. Две средини на телото

Органите и ткивата функционираат приближно на ист начин, без значителни промени во нивното ниво на активност. Ова се случува поради фактот што внатрешната средина (крв, лимфа, меѓуклеточна течност) што ги опкружува органите и ткивата не се менува.

К. Бернард напишал дека телото создава сопствена непроменлива средина, и покрај променливите услови на надворешната средина. Како резултат на тоа, телото живее како во стаклена градина, останувајќи слободно и независно.

Така, секое високо организирано животно има две средини: надворешна (еколошки интеракции), во која се наоѓа организмот и внатрешна, во која живеат ткивните елементи. Да резимираме, можеме да кажеме дека хомеостазата, т.е. постојаноста на внатрешното опкружување е услов за слободен и независен живот.

29.2.1.2. Важноста на резервите во телото за хомеостаза

Исхраната на физиолошките механизми на хомеостазата не е директна, туку се врши со трошење резерви. Можеме да кажеме дека не го јадеме она што тукушто го земавме, туку она што го јадевме претходно (вчера). Следствено, земената храна мора да се асимилира, а потоа телото да ја консумира. Важноста на резервите за хомеостаза подоцна беше прикажана во списите на Канон. Телото има резерви на јаглени хидрати (гликоген) и масти. Енергијата се складира во форма на ATP, GTP. Вредноста на овие енергетски резерви е исклучително висока, бидејќи стабилна нерамнотежа како единствена карактеристика на биолошкиот систем е можна само под услов на постојани трошоци за енергија.

Сумирајќи ги резултатите од работата, Ц. Бернард напиша дека во латентен живот суштеството е целосно подредено на влијанието на надворешната средина. Во осцилирачки - периодично зависи од околината. Во постојан живот, суштеството се чини дека е слободно, а неговите манифестации се формираат и раководат од внатрешните животни процеси. Сепак, овој концепт не е соодветен на независниот „животен принцип“ на кој виталистите прибегнуваат да ја објаснат суштината на животот.

29.3. Понатамошен развој на доктрината за хомеостаза

C. Bernard особено нагласи дека независноста на манифестациите на внатрешниот живот е илузорна. Напротив, во механизмите на постојан или слободен живот, односот меѓу внатрешното и надворешното опкружување е најблизок и најочигледен.

Во исто време, Ц. Бернард, потпирајќи се на неговата доктрина за постојаноста на реакциите на телото, веруваше дека тоа се стекнува независно од надворешните перипетии и не ги признава учењата на Чарлс Дарвин. Познато е дека големиот Англичанец го ставил влијанието на надворешното опкружување врз телото во првите редови на своето учење. Променетите организми, кои се здобија со понапредни механизми за прилагодување, преживеаја и се адаптираа. Други беа безмилосно уништени од природата. Американскиот физиолог Кенон ги помирил овие две спротивставени гледишта.

Кенон Вилијамс (1871-1945) е извонреден физиолог на нашиот век, основач на доктрината за хомеостаза како саморегулирање на постојаноста на внатрешната средина на телото. Влијанието на ова учење не беше ограничено само на физиологијата и стана фундаментално за целата медицина. Значењето на доктрината за хомеостаза за патофизиологијата, која ги проучува теоретските основи на болеста, го прави неопходно подетално да се задржиме на оваа важна пресвртница во развојот на медицинската наука. „Чудото на биологијата е неверојатната способност на живиот организам да ја одржува постојаноста на своите реакции и тоа и покрај кревкоста на компонентите што го сочинуваат.

Како Кенон успеа да ги комбинира експерименталните и еволутивните начини на размислување? Тој успеа да го направи тоа врз основа на позицијата на телеологијата - целисходноста на сите живи суштества. Тој ја изнесе идејата дека одржувањето на константна внатрешна средина го прави телото поотпорно на промените во надворешната средина, т.е. го зачувува опстанокот на телото. Едноставно кажано, еволутивно стекнатото својство на хомеостаза кај повисоките организми им овозможува брзо прилагодување на промените во надворешното опкружување.

Кенон го гледа организмот како целина како активен саморегулирачки систем. Главниот предмет на саморегулација е внатрешната средина - крв, лимфа, меѓуклеточна течност.

Главниот механизам на хомеостазата е реактивноста. Кенон го сметаше симпатичко-надбубрежниот систем за главен мотор. Во текот на историското знаење за природата на телото, нервните и хуморалните фактори се претворија во предмети на посебна анализа. Се покажа дека феномените кои се неразделни во жив организам се вештачки ограничени.

29.4. Регулаторната улога на нервниот и ендокриниот (САС, ОСА) систем во одржувањето на постојаноста на внатрешната средина, т.е. хомеостазата

Кенон, во својата книга „Мудроста на телото“, ја дискутираше улогата на симпатичкиот нервен систем во хомеостазата. Тој го сметаше симпатичкото одделение на нервниот систем како главен фактор за итно мобилизирање на одбранбените сили на телото за враќање на нарушената рамнотежа. Генерално можеме да кажеме дека брзината на реакција (секунди) за итно реструктуирање е обезбедена токму од нервниот систем.

Л.А.Орбели, нашиот извонреден физиолог, ја утврди адаптивно-трофичната улога на нервниот систем, чија суштина е дека симпатичкиот нервен систем ја менува функционалната подготвеност на органите во согласност со условите на постоење на организмот. На пример, иритацијата на симпатичкиот нервен систем ги обновува перформансите на уморните скелетни мускули. Всушност, тој ги постави темелите на доктрината за допинг. Голема улога во овој случај припаѓа на ретикуларната формација (формирање слична на мрежа) на мозочното стебло - централниот дел на САС.

Хормоналните влијанија се дизајнирани за подолг период на реструктуирање на телото (минути, часови). Канон ги поврза „симпатичните“ и „надбубрежните“ со цртичка, дизајнирана да го одразува концептот на системската, унифицирана природа на функционирањето на посебен, интегрален механизам - САС, чија цел е да обезбеди хомеостаза.

Понатамошниот развој на идеите за појавата на болеста како патологија на регулаторните системи на телото е поврзан со името на канадскиот физиолог Ханс Сеље, директор на Институтот за експериментална хирургија и медицина во Монтреал, автор на едно од најголемите откритија во биологија на 20 век - феноменот на стресот.

Развојот на медицината во 19 век доведе до идејата дека секоја болест мора да има своја причина.

На пример, карактеристичниот синдром на сипаници или дифтерија може да биде предизвикан само од специфичен организам (микроорганизам). Но, има толку малку специфични знаци со кои се поставува дијагнозата.

Спротивно на тоа, Г. Сели го формираше концептот на „синдром на болеста воопшто“. На оваа идеја дошол во студентските години. Многу подоцна, тој ја стави во овој концепт неспецифичноста на монотоната реакција на системот на кората на хипоталамус-хипофизата-надбубрежните жлезди, што е забележано под дејство на кој било штетен агенс.

Тој ја нарече оваа реакција „синдром на општ адаптација“ (ГАС), насочен кон одржување на хомеостазата на телото. Вака Г. Сели ги опишува своите идеи за ОСА: „Човек мораше да разбере дека во сите случаи кога се соочува со долга или невообичаено тешка задача - било да е тоа пливање во ладна вода, кревање тешки камења или постење - тој поминува низ 3 фази: најпрво ја чувствува тешкотијата, потоа се навикнува и на крајот повеќе не може да се справи со тоа потребата да најде храна и засолниште не му дозволува да размислува за концепти како хомеостаза (одржување постојана внатрешна средина) или биолошки стрес.

G. Selye покажа дека на различни агенси: хируршка траума, изгореници, болка, понижување, интоксикација, животните околности на деловно лице, спортист и многу други, телото реагира со стереотипна форма на биохемиски, функционални и структурни промени. За одговор на стрес, не е важно дали е предизвикан од пријатен или непријатен агенс. Главната работа овде е интензитетот на побарувачката за телото што ќе го создаде стресниот агенс.

Механизмот на оваа неспецифична реакција се заснова на побудување на системот на хипоталамо-хифизално-надбубрежниот кортекс и САС. Појавните невро-ендокрини импулси придонесуваат за лансирање на одбраната на телото. Ова придонесува за нагло зголемување на хомеостатските способности на телото. Долгорочните студии на G. Selye покажаа дека кај која било болест, нејзините специфични манифестации се надредени на неспецифични реакции предизвикани од системот на хипоталамо-хипофиза-надбубрежниот кортекс. Ова е причината за широката употреба на стероиди во медицинската пракса.

29.5. Улогата на биомембраните во механизмите на одржување на хомеостазата

В. Канон и К. Бернард сметале дека течниот дел од телото, кој вклучува крв, лимфа и интерстицијална течност, е основа на внатрешната средина. Сепак, крвта не доаѓа во директен контакт со ткивните клетки. Како што првпат покажа домашниот истражувач Л.С. Стерн, помеѓу крвта и ткивото постојат т.н.

Покрај функцијата на сепарација, постои уште една важна функција на мембраните во хомеостазата - ова е рецепторната функција на клеточните мембрани. Тој игра клучна улога во обезбедувањето повратни информации. Под повратна информација се подразбира влијанието на излезниот сигнал на влезот - контролниот дел од системот. Негативните повратни информации доведуваат до намалување на влијанието на влезното влијание врз големината на излезниот сигнал. На пример, зголемувањето на концентрацијата во крвта на тироидните хормони Т 3 и Т 4 доведува до намалување на нивото на соматостатин во хипоталамусот и инхибиција на производството на тироиден-стимулирачки хормон во хипофизата.

Позитивните повратни информации доведуваат до зголемување на ефектот на излезниот сигнал. На пример, преминот од акутно во хронично воспаление се случува кога се менуваат конформациските и антигенските својства на сопствените протеини - формирањето на автоантигени. Последните предизвикуваат зголемено формирање на автоантитела, а имунолошкиот конфликт го поддржува воспалителниот одговор. Ако негативните повратни информации обично помагаат да се врати почетната состојба, тогаш позитивните повратни информации почесто го оддалечуваат од оваа состојба. Како резултат на тоа, не се јавува корекција, што може да предизвика „маѓепсан круг“, добро познат на патофизиолозите и лекарите (пример за патогенезата на хронично воспаление, автоалергии).

29.6. Хомеостаза и норма

Во едно од неговите први дела за хомеостазата, Кенон нè потсетува дека животните се отворени системи со многу врски со нивната околина. Овие врски се прават преку респираторниот и дигестивниот тракт, површината на кожата, рецепторите, невромускулните органи и коскените лостови. Промените на животната средина директно или индиректно влијаат на овие системи. Сепак, овие ефекти обично не се придружени со големи отстапувања од нормата и не предизвикуваат сериозни нарушувања во физиолошките процеси поради фактот што автоматската регулација ги ограничува флуктуациите што се случуваат во телото во наведените граници на „нормата“.

Од гледна точка на хомеостазата, дадена е најсеопфатната дефиниција за „нормално“. Нормата е симбол за стабилна нерамнотежа на телото, неговите поединечни органи и ткива во надворешната средина. Може да се види дека оваа дефиниција ги зема предвид индивидуалните карактеристики. На пример, стабилна состојба може да биде со систолен крвен притисок од 120 mm Hg. (за еден поединец тоа е норма) и со крвен притисок 140 (за друг ова е исто така норма). Можете да ја користите аналогијата на едро и кормило на брод. Има ли нормална позиција за нив? Не, затоа што норма е промената што обезбедува движење на даден брод. На пример, реакциите на имунолошкиот систем под влијание на „ветрот“ на антигенски влијанија (Р.В. Петрова).

Оваа релативна постојаност може да се означи со терминот рамнотежа, кој се користи во описот на едноставни физичко-хемиски процеси. Меѓутоа, во сложениот жив организам, покрај процесите на балансирање, обично се вклучени и интеракцијата и интегративната соработка на голем број органи и системи. Така, на пример, кога се создаваат услови кои го менуваат составот на крвта или предизвикуваат пореметување на респираторните функции (хеморагија, пневмонија), брзо реагираат мозокот, нервите, срцето, бубрезите, белите дробови, слезината итн. За означување на ваквите појави, терминот „рамнотежа“ е недоволен, бидејќи не вклучува сложен и специфичен процес на координација. За нејзина најбрза и најстабилна позиција, неопходно е да има контрарегулаторни системи, чија цел е севкупна стабилност на внатрешното опкружување.

Токму за овие состојби и процеси кои ја обезбедуваат стабилноста на телото, Кенон го предложи терминот хомеостаза. Зборот „homeo“ не означува фиксен идентитет „ист“, туку сличност, сличност.

Така, хомеостазата не значи едноставна постојаност на физичко-хемиските својства на внатрешната средина. Овој термин вклучува и физиолошки механизми кои обезбедуваат стабилност на живите суштества (т.е. процеси на реактивност). Хомеостазата е активно саморегулирање на постојаноста на внатрешната средина.

29.7. Хомеостаза и адаптација

Во суштина, феноменот на адаптација се заснова на хомеостазата. Оние. телото се прилагодува (приспособува) на променливите услови на животната средина користејќи одредени механизми за хомеостаза.

Компензацијата е скриена патологија откриена со функционално оптоварување (дефектот на аортната валвула се компензира со миокардна хипертрофија. Нејзините клинички манифестации се откриваат со зголемена физичка активност).

29.7.1. Видови на адаптација

Постојат краткорочни и долгорочни прилагодувања:

Ако има краткорочно отстапување од нормалните граници кога е изложено на условите на околината, телото реагира со краткорочна промена во функционалната активност (трчањето предизвикува тахикардија и тахипнеа);
Со продолжено или повторено изложување, може да се појават потрајни, па дури и структурни промени:
1. зголемена физичка активност и волумен на мускулите, хипертрофија на бремената матка, структура на коските поради малоклузија;
2. Кога некој орган е оштетен, механизмите за компензација се активираат. На пример, заменик (замена, компензаторно) поврзување на други телесни системи: загубата на крв предизвикува тахикардија, тахипнеа, крв што го напушта депото, зголемена хематопоеза).

Во медицинската пракса, адаптација значи токму онаа форма на адаптација што ќе се создаде во необични услови на постоење на организмот. Треба уште еднаш да се нагласи дека секаков вид на адаптација ќе се создаде врз основа на веќе постоечките механизми за хомеостаза.

29.8. Нивоа на регулирање на хомеостазата

Од гледна точка на хомеостазата, телото е саморегулирачки систем. Постојат 3 нивоа на регулација:

Најниската ја одредува константноста на физиолошките константи и има автономија (одржување на pH, P osm).
Медиум, ги одредува адаптивните реакции кога се менува внатрешната средина на телото. Регулиран од невро-ендокриниот систем.
Највисоко ги одредува адаптивните реакции, свесното однесување како одговор на промените во надворешното опкружување. Според сигналите од надворешниот свет, се менуваат вегетативните функции и свесното однесување на телото. Тој е регулиран од централниот нервен систем и неговиот надворешен дел - церебралниот кортекс.

И.П.

Церебралниот кортекс е еволутивно најмладиот, но во исто време и најкомплексниот регулаторен орган. Ова во никој случај не значи дека церебралниот кортекс постојано се меша во сите процеси на телото. Неговата цел, нејзината задача е да ја одржува поврзаноста на организмот со надворешната средина, главно општествените односи. Ова им обезбедува на повисоките животни водечка позиција во животинскиот свет.

Големата заслуга на рускиот физиолог И.П. Павлов е развојот на методи за проучување на слободното однесување и интелектуалната сфера на телото. Тој ја потврди употребата на методот на условени рефлекси за оваа намена и покажа дека свесната активност на церебралниот кортекс во голема мера е изградена на принципот на адаптивни условени рефлекси. И.П.

Исклучително е важно да се разбере дека еволуцијата на животните е диктирана не само од желбата да се одржи стабилноста на нерамнотежна состојба преку хомеостаза со вистински, автоматски рефлекси, таа е континуирано поврзана со активноста на слободното однесување (нехомеостатско повисоко нервно активност со условени рефлекси), одржувајќи ја оваа нерамнотежа како карактеристична карактеристика на живите системи.

Хомеостазата, која се одржува автоматски поради активноста на САС, отвора простор за повисоки форми на нервна активност, ослободувајќи го церебралниот кортекс за ова. Оние. Канон покажа дека хомеостатските механизми постојат автономно, независни од контролата на свеста, чувајќи ја слободна за интелектуална активност. Така, ослободувајќи ја свеста од регулирањето на телесните процеси, ние преку церебралниот кортекс воспоставуваме интелектуален однос со надворешниот свет, го анализираме искуството, се занимаваме со наука, технологија и уметност, комуницираме со пријателите, воспитуваме деца, изразуваме сочувство итн. „Со еден збор, се однесуваме како човечки суштества“, напиша Кенон.

Во врска со ова, телото, според Кенон, излегува дека е „мудро“ (насловот на книгата), бидејќи секоја секунда ја одржува стабилноста на голем организам без интервенција на умот, отворајќи простор бесплатно. однесување.

Завршувајќи ја темата за улогата на хомеостазата во проучувањето на физиологијата на болниот организам, би сакал да кажам дека главната насока на вашата обука на високи клинички одделенија и идните медицински активности треба да биде свесното обновување на способноста на телото на пациентот да самостојно одржува хомеостаза во еколошки безбедна средина.

Хомеостазата е саморегулирачки процес во кој сите биолошки системи се стремат да одржат стабилност во периодот на адаптација на одредени услови кои се оптимални за опстанок. Секој систем, кој е во динамична рамнотежа, се стреми да постигне стабилна состојба која се спротивставува на надворешни фактори и стимули.

Концептот на хомеостаза

Сите телесни системи мора да работат заедно за да одржуваат соодветна хомеостаза во телото. Хомеостазата е регулирање на индикаторите во телото како што се температурата, содржината на вода и нивото на јаглерод диоксид. На пример, дијабетесот е состојба во која телото не може да го регулира нивото на гликоза во крвта.

Хомеостазата е термин кој се користи и за да се опише постоењето на организми во екосистемот и да се опише успешното функционирање на клетките во еден организам. Организмите и популациите можат да одржуваат хомеостаза со одржување на стабилни нивоа на плодност и морталитет.

Повратни информации

Повратната информација е процес кој се јавува кога системите на телото треба да се забават или целосно да се запрат. Кога човек јаде, храната влегува во желудникот и започнува варењето. Стомакот не треба да работи помеѓу оброците. Дигестивниот систем работи со низа хормони и нервни импулси за да го запре и започне производството на киселина во желудникот.

Друг пример на негативни повратни информации може да се забележи во случај на зголемена телесна температура. Регулирањето на хомеостазата се манифестира со потење, заштитна реакција на телото на прегревање. Така, порастот на температурата престанува и проблемот со прегревање се неутрализира. Во случај на хипотермија, телото обезбедува и голем број мерки преземени со цел да се загрее.

Одржување внатрешна рамнотежа

Хомеостазата може да се дефинира како својство на организам или систем што му помага да ги одржува дадените параметри во нормален опсег на вредности. Тоа е клучот за животот и неправилната рамнотежа во одржувањето на хомеостазата може да доведе до болести како хипертензија и дијабетес.

Хомеостазата е клучен елемент во разбирањето како функционира човечкото тело. Оваа формална дефиниција карактеризира систем кој ја регулира неговата внатрешна средина и се стреми да ја одржи стабилноста и регуларноста на сите процеси што се случуваат во телото.

Хомеостатска регулација: телесна температура

Контролата на телесната температура кај луѓето е добар пример за хомеостаза во биолошкиот систем. Кога едно лице е здраво, неговата телесна температура се движи околу +37°C, но различни фактори можат да влијаат на оваа вредност, вклучувајќи ги хормоните, стапката на метаболизмот и разни болести кои предизвикуваат треска.

Во телото, регулирањето на температурата се контролира во дел од мозокот наречен хипоталамус. Преку крвотокот се примаат сигнали за температурните индикатори до мозокот, како и се анализираат резултатите од податоците за фреквенцијата на дишење, нивото на шеќер во крвта и метаболизмот. За намалување на активноста придонесува и губењето на топлина во човечкото тело.

Баланс на вода-сол

Колку и да пие човек, телото не се надувува како балон, ниту човечкото тело се собира како суво грозје ако се пие многу малку. Веројатно некој барем еднаш размислувал за ова. На еден или друг начин, телото знае колку течност треба да се задржи за да се одржи посакуваното ниво.

Концентрацијата на сол и гликоза (шеќер) во телото се одржува на константно ниво (во отсуство на негативни фактори), количината на крв во телото е околу 5 литри.

Регулирање на нивото на шеќер во крвта

Гликозата е вид на шеќер кој се наоѓа во крвта. Човечкото тело мора да одржува соодветно ниво на гликоза за да може човекот да остане здрав. Кога нивото на гликоза станува превисоко, панкреасот произведува хормон инсулин.

Ако нивото на гликоза во крвта падне премногу ниско, црниот дроб го претвора гликогенот во крвта, а со тоа го зголемува нивото на шеќер. Кога патогени бактерии или вируси влегуваат во телото, тој почнува да се бори со инфекцијата пред патогените елементи да доведат до какви било здравствени проблеми.

Крвниот притисок под контрола

Одржувањето здрав крвен притисок е исто така пример за хомеостаза. Срцето може да ги почувствува промените во крвниот притисок и да испраќа сигнали до мозокот за обработка. Мозокот потоа испраќа сигнал назад до срцето со инструкции како правилно да реагира. Ако вашиот крвен притисок е премногу висок, треба да се намали.

Како се постигнува хомеостаза?

Како човечкото тело ги регулира сите системи и органи и ги компензира промените во околината? Ова се должи на присуството на многу природни сензори кои ја следат температурата, составот на сол во крвта, крвниот притисок и многу други параметри. Овие детектори испраќаат сигнали до мозокот, главниот контролен центар, доколку одредени вредности отстапуваат од нормата. По ова се преземаат компензаторни мерки за враќање на нормалната состојба.

Одржувањето на хомеостазата е неверојатно важно за телото. Човечкото тело содржи одредена количина на хемикалии познати како киселини и алкалии, чија правилна рамнотежа е неопходна за оптимално функционирање на сите органи и системи на телото. Нивото на калциум во крвта мора да се одржува на соодветно ниво. Бидејќи дишењето е неволно, нервниот систем гарантира дека телото го добива многу потребниот кислород. Кога токсините влегуваат во вашиот крвоток, тие ја нарушуваат хомеостазата на телото. Човечкото тело реагира на ова нарушување преку уринарниот систем.

Важно е да се нагласи дека хомеостазата на телото работи автоматски доколку системот функционира нормално. На пример, реакција на топлина - кожата поцрвенува бидејќи нејзините мали крвни садови автоматски се шират. Треперењето е одговор на ладењето. Така, хомеостазата не е збир на органи, туку синтеза и рамнотежа на телесните функции. Заедно, ова ви овозможува да го одржувате целото тело во стабилна состојба.

Внатрешна средина на телото- збирка телесни течности сместени во него, обично во одредени резервоари и природни услови и никогаш во контакт со надворешната средина. Терминот беше предложен од францускиот физиолог Клод Бернар.
Клетките можат да функционираат само во течна средина. Крвта, ткивната течност и лимфата ја формираат внатрешната средина на телото. Основата на внатрешната средина на телото е крвта, која доставува кислород и хранливи материи до клетките и ги отстранува метаболните производи. Сепак, крвта не доаѓа во директен контакт со клетките на телото. Во ткивата, дел од крвната плазма ги напушта крвните капилари и се претвора во ткивна течност. Вишокот на ткивна течност се апсорбира од лимфните капилари и тече назад во крвта во форма на лимфа низ лимфните садови. Така, крвта, ткивната течност и лимфата директно циркулираат во телото, обезбедувајќи размена на супстанции помеѓу клетките на телото и околината. Научниците од многу земји ширум светот се обидоа да ја откријат природата на механизмите што ја одржуваат постојаноста на внатрешната средина на луѓето и повисоките животни.

Збирот на фактори и механизми кои ја обезбедуваат оваа постојаност се нарекува хомеостаза. Хомеостаза– способноста на биолошките системи да се спротивстават на промените и да ја одржуваат динамичната постојаност на составот и својствата на организмот.

Хомеостазата е релативно динамична постојаност на внатрешната средина на телото, обезбедувајќи стабилност на неговите основни физиолошки функции.

Клод Бернард (1878) – формулација на концептот на хомеостаза.

Волтер Канон го измислил терминот хомеостаза, неговата хипотеза - одделни делови од телото се стабилни, бидејќи внатрешната средина што ги опкружува е стабилна.

Жив организам– отворен систем за саморегулирање кој се развива во тесна интеракција со околината. Промените во околината директно или индиректно влијаат на компонентите, предизвикувајќи соодветни промени во нив.

Благодарение на механизмите за саморегулација, овие промени се случуваат во рамките на нормалниот опсег на реакција и не предизвикуваат сериозни нарушувања во физиолошките функции.

Прекршувањето на регулаторните механизми доведува до дефект на компензаторните способности на телото, намалување на неговата отпорност на постојано менување на условите на животната средина, нарушувања во условите на хомеостазата и развој на патологии.

Механизмите за хомеостаза треба да бидат насочени кон одржување на нивото на стабилна состојба, координирање на процесите за елиминирање или ограничување на влијанието на штетните фактори, оптимална интеракција помеѓу телото и околината во променети услови на постоење.

Компоненти на хомеостазата:

 Компоненти кои обезбедуваат клеточни потреби:протеини масти јаглени хидрати; неоргански материи; вода, кислород, внатрешно лачење.

 Компоненти кои влијаат на клеточната активност:осмотски притисок, температура, концентрација на водородни јони.

Видови на хомеостаза:

 Генетска хомеостаза . Генотипот на зиготот, при интеракција со факторите на животната средина, го одредува целиот комплекс на варијабилност на организмот, неговата адаптивна способност, односно хомеостазата. Телото конкретно реагира на промените во условите на животната средина, во границите на наследно одредената норма на реакција. Постојаноста на генетската хомеостаза се одржува врз основа на синтезата на матрицата, а стабилноста на генетскиот материјал е обезбедена со голем број механизми (види мутагенеза).

 Структурна хомеостаза. Одржување на константноста на составот и интегритетот на морфолошката организација на клетките и ткивата. Мултифункционалноста на ќелиите ја зголемува компактноста и доверливоста на целиот систем, зголемувајќи ги неговите потенцијални способности. Формирањето на клеточните функции се случува преку регенерација.

Регенерација:

1. Клеточна (директна и индиректна поделба)

2. Интрацелуларна (молекуларна, интраорганоидна, органоидна)

 Физичко-хемиска хомеостаза.

Гасна хомеостаза: концентрацијата на кислород и јаглерод диоксид во телото ја обезбедува надворешниот систем за дишење. Фактори кои го регулираат надворешното дишење: минутен волумен на дишење на алвеоларниот воздух, во зависност од активноста на респираторниот центар; содржина на гас во крвта и пулмоналните капилари; дифузија на гасови низ мембраната на крвните клетки, рамномерен пулмонален проток на крв и соодветна вентилација.

Киселинско-базната рамнотежа на телото: pH на крвта = 7,32-7,45, односот на водородните и хидроксилните јони зависи од содржината на киселините, кои делуваат како донатори на протон и амфотерните бази, кои се акцептори. Неговата регулација е обезбедена со пуферски системи, ткивни протеини и колагенска супстанција на сврзното ткиво, која е способна да адсорбира киселини.

Осмотски својства на крвта: осмотскиот притисок на крвта зависи од концентрацијата на растворот и температурата, но не зависи од природата на растворената супстанција и растворувачот. Постојаноста на осмотските својства на крвта се обезбедува со рамнотежа на водата. Водениот баланс на телото се одржува со механизми за снабдување со вода и соли. Прераспределба на вода и соли помеѓу клетките и интрацелуларните органели, ослободување на вода и соли во животната средина. Основата за интеграција на целата физичко-хемиска хомеостаза е невроендокрината регулација.

 Физиолошка хомеостаза.

Термичка хомеостаза: одржување на содржината на топлина. Важен услов за топлинска рамнотежа е движењето на медиумот што ги мие телото и неговите делови, во кој се јавува размена на топлина со проток на топла крв од длабоките области на телото до неговата површина

Систем на хемостаза: активирање на системот за коагулација на крвта, потребното ниво на крвни клетки, обновување на својствата на васкуларниот ѕид.

Биохемиска хомеостаза: одржување на нивото на метаболичките процеси, особено анаболизмот и катаболизмот, рамнотежата на процесите на синтеза и распаѓање се врши со промена на активноста на ензимите, брзината на ензимските реакции, поттикнување на биосинтезата на протеините и ензимите и регулирање на брзината. на распаѓање на биолошки активните супстанции.

 Имунолошка хомеостаза.

Имунолошкиот систем го штити телото од егзогени материи, инфективни агенси кои носат генетски туѓи информации, како и од патолошки изменети клетки. Препознавање - уништување - елиминација. Централните органи на имунолошкиот систем се коскената срцевина и тимусот. Периферни органи - слезина и лимфоидно ткиво. Коскената срцевина произведува стимулатор на произведувачите на антитела, кој го активира системот на Б-лимфоцити, кои ја обезбедуваат хуморалната компонента на имунитетот, а тимусот произведува тимозин, кој го активира производството на Т-лимфоцити. Одржувањето на имунолошката хомеостаза мора да биде обезбедено со потребната концентрација на Т и Б-лимфоцитите.

Ендокрина хомеостаза: синтеза и лачење на хормони, транспорт на хормони, специфичен метаболизам на хормоните во периферијата и нивно излачување, интеракција на хормоните со целните клетки, регулација и саморегулација на функциите на ендокрините жлезди.

Сите хомеостази како целина сочинуваат биолошка хомеостаза , интегрален систем на различни функции и индикатори кои обезбедуваат зачувување и одржување на нормалното функционирање на телото во променливите услови на животната средина.

Регулирање на биолошката хомеостаза:

Локално: спроведено преку позитивни и негативни повратни информации, кога промената на еден индикатор доведува до промена на друг, се карактеризира со автономија, ова својство е вродено во која било компонента на живиот систем.

Хуморна регулација , е поврзан со влегувањето во внатрешната средина на телото на хуморалните фактори - медијатори, хормони, биолошки активни супстанции итн. хуморалниот систем полека реагира на надворешни влијанија, бидејќи нема врска со околината, но дава постабилен и долготрајно дејство, обезбедено од ендокрините жлезди. Врз основа на хуморалната регулација, се развиваат адаптивни реакции на промените во внатрешната средина на телото.

Нервна регулација: главен координатор на сите биолошки процеси, што се должи на структурните и функционалните карактеристики на нервниот систем: присуство во сите органи и ткива, директен контакт со надворешната средина преку рецептори, висока ексцитабилност, лабилност и прецизна насока на нервните импулси и висока брзина на пренос на информации. Регулирањето на адаптивните реакции се заснова на рефлексни процеси. Нервната регулација обезбедува промени во функционалната активност на органите или функциите како одговор на надворешни влијанија и адаптација на телото на надворешната средина.

Нивоа на невроендокрина регулација:

1. Клеточна мембрана

2. Ендокрини жлезди

3. Хипофиза

4. Хипоталамус

Вклучувањето на различни нивоа на неврохуморална регулација се одредува според интензитетот на влијанието на факторот, степенот на отстапување на физиолошките параметри и лабилноста на адаптивните системи.

Прашање 54.

Хомеостаза(од грчки хомоиос- слични, идентични и статус- неподвижност) е способност на живите системи да се спротивстават на промените и да ја одржуваат постојаноста на составот и својствата на биолошките системи.

Терминот „хомеостаза“ беше предложен од W. Cannon во 1929 година за да ги карактеризира состојбите и процесите кои обезбедуваат стабилност на телото. Идејата за постоење на физички механизми насочени кон одржување на постојаноста на внатрешната средина беше изразена во втората половина на 19 век од страна на К. Бернард, кој ја сметаше стабилноста на физичките и хемиските услови во внатрешната средина како основа. за слобода и независност на живите организми во постојано менување на надворешната средина. Феноменот на хомеостаза е забележан на различни нивоа на организација на биолошките системи.

Манифестација на хомеостаза на различни нивоа на организација на биолошките системи.

Ресторативните процеси се спроведуваат постојано и на различни структурни и функционални нивоа на организацијата на поединецот - молекуларна генетска, субклеточна, клеточна, ткиво, орган, организам.

На молекуларната генетскасе јавува репликација на ДНК на ниво (неговата молекуларна поправка, синтеза на ензими и протеини кои вршат други (не-каталитички) функции во клетката, молекулите на АТП, на пример, во митохондриите итн. Многу од овие процеси се вклучени во концептот метаболизмотклетките.

На субклеточно нивосе јавува реставрација на различни интрацелуларни структури (главно станува збор за цитоплазматски органели) преку неоплазма (мембрани, плазмалема), склопување на подединици (микротубули), поделба (митохондрии).

Клеточно ниво на регенерацијаподразбира обновување на структурата и, во некои случаи, функции на клетката. Примери за регенерација на клеточно ниво вклучуваат реставрација на процесот на нервните клетки по повредата. Кај цицачите овој процес се јавува со брзина од 1 мм дневно. Реставрацијата на функциите на клетката од одреден тип може да се изврши преку процесот на клеточна хипертрофија, односно зголемување на волуменот на цитоплазмата и, следствено, бројот на органели (интрацелуларна регенерација на современи автори или регенеративна клеточна хипертрофија на класичната хистологија).

На следното ниво - ткивоили клеточна популација (ниво на системи на клеточно ткиво - види 3.2) се јавува надополнување на изгубените клетки од одредена насока на диференцијација. Таквото надополнување е предизвикано од промените во клеточниот материјал во клеточните популации (системи на клеточно ткиво), што резултира со обновување на функциите на ткивата и органите. Така, кај луѓето, животниот век на цревните епителни клетки е 4-5 дена, тромбоцитите - 5-7 дена, еритроцитите - 120-125 дена. Со посочените стапки на смрт на црвените крвни зрнца во човечкото тело, на пример, околу 1 милион црвени крвни зрнца се уништуваат секоја секунда, но истата количина повторно се формира во црвената коскена срцевина. Можноста за враќање на клетките истрошени за време на животот или изгубени како резултат на повреда, труење или патолошки процес е обезбедена со фактот дека во ткивата дури и на зрел организам се зачувани камбијални клетки, способни за митотична поделба со последователна цитодиференцијација. Овие клетки сега се нарекуваат регионални или резидентни матични клетки (види 3.1.2 и 3.2). Бидејќи се посветени, тие се способни да доведат до еден или повеќе специфични типови на клетки. Покрај тоа, нивната диференцијација во специфичен тип на клетка се одредува со сигнали кои доаѓаат однадвор: локални, од непосредната околина (природата на меѓуклеточните интеракции) и далечни (хормони), предизвикувајќи селективна експресија на специфични гени. Така, во епителот на тенкото црево, камбијалните клетки се наоѓаат во долните зони на криптите. Под одредени влијанија, тие се способни да создадат клетки од „маргиналниот“ апсорптивен епител и некои едноклеточни жлезди на органот.

Регенерацијата е вклучена ниво на органима главна задача да ја врати функцијата на органот со или без репродукција на неговата типична структура (макроскопска, микроскопска). Во процесот на регенерација на ова ниво, не се случуваат само трансформации во клеточните популации (системи на клеточно ткиво), туку и морфогенетски процеси. Во овој случај, се активираат истите механизми како и за време на формирањето на органите во ембриогенезата (периодот на развој на дефинитивниот фенотип). Она што е кажано со право овозможува да се разгледа регенерацијата како одредена варијанта на развојниот процес.

Структурна хомеостаза, механизми на нејзино одржување.

Видови на хомеостаза:

Регенерација:

1. Клеточна (директна и индиректна поделба)

2. Интрацелуларна (молекуларна, интраорганоидна, органоидна)

Во биологијата, ова е одржување на постојаноста на внатрешната средина на телото.
Хомеостазата се заснова на чувствителноста на телото на отстапување на одредени параметри (хомеостатски константи) од дадена вредност. Граници на дозволени флуктуации на хомеостатскиот параметар ( хомеостатска константа) може да биде широк или тесен. Тесни граници имаат: телесна температура, pH на крвта, нивоа на гликоза во крвта. Широки граници имаат: крвен притисок, телесна тежина, концентрација на амино киселини во крвта.
Специјални интраоргански рецептори ( интеррецептори) реагираат на отстапувањата на хомеостатските параметри од наведените граници. Таквите интеррецептори се наоѓаат во внатрешноста на таламусот, хипоталамусот, во крвните садови и во органите. Како одговор на отстапувањата на параметрите, тие предизвикуваат ресторативни хомеостатски реакции.

Општ механизам на невроендокрини хомеостатски реакции за внатрешна регулација на хомеостазата

Параметрите на хомеостатската константа отстапуваат, интероцепторите се возбудуваат, потоа соодветните центри на хипоталамусот се возбудуваат, тие го стимулираат ослободувањето на соодветните либерини од хипоталамусот. Како одговор на дејството на либерините, хормоните се ослободуваат од хипофизата, а потоа, под нивно дејство, се ослободуваат хормони на други ендокрини жлезди. Хормоните, ослободени од ендокрините жлезди во крвта, го менуваат метаболизмот и функционирањето на органите и ткивата. Како резултат на тоа, воспоставениот нов начин на работа на органите и ткивата ги поместува променетите параметри кон претходната поставена вредност и ја враќа вредноста на хомеостатската константа. Ова е општиот принцип на враќање на хомеостатските константи кога тие отстапуваат.

2. Во овие функционални нервни центри се одредува отстапувањето на овие константи од нормата. Отстапувањето на константите во дадените граници се елиминира поради регулаторните можности на самите функционални центри.

3. Меѓутоа, кога некоја хомеостатска константа отстапува над или под прифатливите граници, функционалните центри пренесуваат возбудување повисоко: до „Центри за потреба“ хипоталамусот. Ова е неопходно за да се префрли од внатрешна неврохуморална регулација на хомеостазата на надворешна - бихејвиорална.

4. Побудување на еден или друг центар за потреба на хипоталамусот формира соодветна функционална состојба, која субјективно се доживува како потреба за нешто: храна, вода, топлина, студ или секс. Се јавува психо-емоционална состојба на незадоволство која активира и поттикнува акција.

5. За да се организира намерно однесување, потребно е да се избере само една од потребите како приоритет и да се создаде работна доминанта за нејзино задоволување. Се верува дека главната улога во ова ја играат крајниците на мозокот (Corpus amygdoloideum). Излегува дека, врз основа на една од потребите што ја формира хипоталамусот, амигдалата создава водечка мотивација која организира однесување насочено кон целта за да ја задоволи само оваа избрана потреба.

6. Следната фаза може да се смета за лансирање на подготвително однесување, или погонски рефлекс, што треба да ја зголеми веројатноста за активирање на извршниот рефлекс како одговор на активирачкиот стимул. Погонскиот рефлекс го поттикнува телото да создаде ситуација во која ќе се зголеми веројатноста да се најде предмет погоден за задоволување на моменталната потреба. Ова може да биде, на пример, преселба на место богато со храна, вода или сексуални партнери, во зависност од потребата за возење. Кога во постигнатата ситуација ќе се открие специфичен објект кој е погоден за задоволување на дадена доминантна потреба, тој предизвикува извршно рефлексно однесување насочено кон задоволување на потребата со помош на овој конкретен објект.

Системи за хомеостаза - Детален едукативен ресурс за хомеостазата.